辅助花键在工程机械齿轮加工中的应用
2019-10-31 来源：临沂恒跃齿轮有限公司 作者：薛振威
摘要：针对工程机械齿轮加工过程中，部分齿轮总长设计内花键较短且位置偏向一端，企业没有立式拉床而采用卧式拉床加工时精度达不到要求的问题，采用增加辅助花键的方法，确保了加工精度。
1. 齿轮结构
在工程机械齿轮加工过程中，部分齿轮总长设计内花键较短且位置偏向一端（见图1），如果加工企业没有立式拉床，采用卧式拉床加工时，齿坯拉削及心轴定位容易偏斜，后面工序精度达不到要求，进而影响整个零件精度。
图1
2. 不加辅助花键对精度的影响
齿轮热处理之前的加工工艺过程为：粗车→镗孔车基准→拉花键→精车→车辅助花键→滚齿。如果在镗孔工序将孔镗到最终尺寸，即不加辅助花键时，在后面两步工序中会对精度产生如下影响：
（1）在拉花键工序，因花键本身尺寸较短，而工件尺寸较长，拉花键时，齿坯在拉刀上因自重原因，无花键一端易倾斜，齿坯轴线跟拉刀轴线成一定夹角，这样拉成的齿坯实际上内花键的轴线跟齿坯的轴线已经偏斜，零件装上心轴，检查外圆和远离花键孔一端跳动，满足不了工艺要求。
（2）在精车工序，即使花键轴线跟齿坯轴线重合，拉完花键之后，零件装上车用心轴精车，由于定位花键尺寸较短，很可能工件上心轴之后，齿坯轴线跟心轴轴线偏斜，从而影响精车外圆与花键大径的同轴度、端面与花键基准的垂直度，对后续的滚齿、磨削及磨齿都将产生严重影响，导致整个齿轮达不到精度要求而报废。
3. 增加辅助花键的好处
增加辅助花键可以有效解决上述问题，镗孔时距离端面5mm处（因孔口都有锥度基准）留出10mm长度辅助内孔，内孔尺寸和花键小径镗孔尺寸一致，拉花键时辅助定位，拉成辅助花键，精车时辅助定位。两种工件添加辅助花键后的效果如图2所示。
图 2
精车之后就可以把辅助花键车掉，热处理之后磨外圆已不需要心轴，而是用车好的中心孔与顶尖配合即可。磨齿用外圆与端面作为定位基准，所以热处理前把辅助花键车掉即可，避免了热处理后加工硬度高、加工难度大。
4. 结语
工程机械中类似结构的齿轮很多，此方法适合没有立式拉床的企业，可保证齿轮精度。当然这样增加了工序，增加了少量的制造成本，但是为了提升产品质量，增加的这点儿成本微不足道。
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